No passado dia 15 de novembro a Faculdade de Ciências da Saúde da Universidade da Beira Interior acolheu o IEEE Engineering Day, evento anual organizado pela Secção Portuguesa do IEEE, que celebra as conquistas da engenharia em Portugal. Este ano o tema “Shaping the Next Generation of Data Centers and Connectivity” trouxe à Covilhã a reflexão sobre o papel vital da engenharia na definição do futuro das infraestruturas digitais e da conetividade.

O evento terminou com o esperado momento do anúncio dos vencedores do IEEE Portugal MSc Outstanding Awards, um prémio que visa reconhecer as teses de mestrado mais inovadoras e originais, que exploram tópicos dentro das áreas técnicas e cientificas representadas pelo IEEE, e que este ano assinala a sua 5ª edição.

Nuno Costa, recém graduado do Mestrado em Engenharia Informática e Computação (M.EIC), foi um dos galardoados com a tese intitulada “Leveraging Physics-Informed Neural Architectures as Surrogate Models for Space Weather Forecasting”, que propõe modelos que representam um avanço significativo para a previsão operacional em tempo real do clima espacial, oferecendo previsões mais rápidas e fiáveis, essenciais para mitigar os impactos do clima espacial na tecnologia moderna.

No domínio da previsão do clima espacial, a modelação precisa dos perfis do vento solar é crucial devido à sua influência significativa na magnetosfera da Terra e, consequentemente, nas operações de satélites, segurança de astronautas e sistemas de comunicação. Esta tese aborda as limitações das ferramentas atuais de simulação de magneto-hidrodinâmica (MHD) que, embora eficazes, enfrentam desafios na eficiência computacional e na precisão preditiva. Para superar essas limitações, este trabalho investigativo explora o uso de técnicas avançadas de aprendizagem automática, especificamente Arquiteturas Neuronais Informadas em Física, como Redes Neuronais Informadas em Física (PiNNs) e Operadores Neuronais Informados em Física (PiNOs), para criar modelos substitutos que equilibrem a eficiência computacional e a precisão física.

Este trabalho de investigação, que recebeu uma classificação de 20/20, foi orientado pelo Professor André Restivo (DEI) e coorientado pela doutoranda Filipa Barros (FCUP) sobre os quais diz “estou muito grato por me terem apoiado ao longo desta jornada, demonstrámos a proeza desta abordagem, com os nossos modelos substitutos a serem já utilizados em ambientes operacionais!”.

Nuno foi também contemplado com o Vestas Award 2024, entregue na Comemoração Novos Mestres no passado dia 23 de novembro.

No passado dia 23 de novembro, no âmbito da Comemoração Novos Mestres 2024, Nuno Ricardo Teixeira da Costa, recém graduado do Mestrado em Engenharia Informática e Computação (M.EIC), subiu a palco para receber o *Vestas Award, um prémio pecuniário de €2 500, que distingue as melhores dissertações de acordo com critérios de inovação, aplicabilidade e relação custo-benefício positiva para a Vestas, líder mundial no setor das energias renováveis para soluções energéticas sustentáveis.

Nuno desenvolveu a tese intitulada “Leveraging Physics-Informed Neural Architectures as Surrogate Models for Space Weather Forecasting”, que aborda as limitações das ferramentas atuais de simulação de magneto-hidrodinâmica (MHD) que, embora eficazes, enfrentam desafios na eficiência computacional e na precisão preditiva. Para superar essas limitações, este trabalho de investigação explora o uso de técnicas avançadas de aprendizagem automática, especificamente Arquiteturas Neuronais Informadas em Física, como Redes Neuronais Informadas em Física (PiNNs) e Operadores Neuronais Informados em Física (PiNOs), para criar modelos substitutos aos simuladores de vento mais avançados e dispendiosos, que equilibrem a eficiência computacional e a precisão física.

Este trabalho de investigação, que recebeu uma classificação de 20/20, foi orientado pelo Professor André Restivo (DEI) e coorientado pela doutoranda Filipa Barros (FCUP) sobre os quais diz “estou muito grato por me terem apoiado ao longo desta jornada, demonstrámos a proeza desta abordagem, com os nossos modelos substitutos a serem já utilizados em ambientes operacionais!”.

Nuno termina o seu percurso académico na FEUP tal como começou, com distinção, quando no final do seu 1º ano recebeu o “Prémio Incentivo da Universidade do Porto”, atribuído aos estudantes que terminam o seu 1º ano de curso com as melhores classificações.

Mas nem só de estudo se fez o seu percurso. Nuno foi membro ativo dos núcleos estudantis NIAEFEUP e JuniFEUP, onde teve a oportunidade de desenvolver atividades extra curriculares que contribuíram para o seu desenvolvimento, e monitor em quatro unidades curricular ao longo de  dois anos.

*O prémio é atribuído, anualmente, a um recém-graduado do Mestrado em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores (M.EEC), do Mestrado em Engenharia Informática e Computação (M.EIC) e do Mestrado em Engenharia Mecânica (M.EM) da FEUP, cuja média final de curso e classificação da dissertação de Mestrado não sejam inferiores a 16 e 18 valores, respetivamente, para o M.EEC e M.EIC, e 15 e 18 valores, respetivamente, para o M.EM. + info

Integrada na Comemoração Novos Mestres 2024, ocorrida a 23 de novembro no Auditório José Marques dos Santos da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (FEUP), decorreu a entrega do *Prémio Prof. Doutor Raul Vidal/Deloitte, que vai já na sua 3ª edição.

O Júri deste Prémio atribuiu a distinção a Gonçalo José Cerqueira Pascoal, recém graduado do Mestrado em Engenharia Informática e Computação, premiado com um prémio pecuniário no valor de €3 000.

Gonçalo desenvolveu uma tese de mestrado que propõe um método inovador baseado em deep reinforcement learning para compilar algoritmos quânticos para arquiteturas específicas de forma mais eficiente, contribuindo para a mitigação dos efeitos prejudiciais do ruído na fiabilidade das computações efetuadas. “Noise-Adaptive Reinforcement Learning Strategies for Qubit Routing”, orientada pelos Professores João Paulo Fernandes e Rui Maranhão, foi considerada de caráter altamente inovador, com contribuição académica e de interesse prático, dando origem a um artigo científico.

Durante quatro anos do seu percurso na FEUP, integrou a Associação Tuna de Engenharia da Universidade do Porto (TEUP), um grupo académico com mais de 35 anos de história, que pretende facilitar a integração dos estudantes na faculdade, preservar as tradições estudantis e fomentar o amor à música. Neste período participou ativamente na organização de vários eventos de cariz solidário e cultural.

Sobre este reconhecimento Gonçalo diz-nos no dia da entrega do prémio “(…) após a conclusão do meu percurso académico na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, tive hoje a honra de estar presente na Comemoração Novos Mestres 2024 e ser homenageado com o Prémio Prof. Doutor Raul Vidal, instituído pela Deloitte. Deixo um profundo agradecimento ao Prof. Doutor Raul Moreira Vidal, à Deloitte, aos elementos do júri, e a todos os docentes e colegas que marcaram a minha passagem pela FEUP.
Em atividades futuras, procurarei continuar a aplicar o mesmo nível de dedicação, perseverança e rigor que este prémio visa reconhecer.”

*Este prémio destina-se a agraciar anualmente um recém-graduado de um dos seguintes cursos da FEUP: Mestrado em Engenharia Informática e Computação (M.EIC) e Mestrado em Engenharia de Software (MESW), que se tenha distinguido em atividades curriculares, pela qualidade e inovação dos trabalhos realizados no âmbito da Engenharia de Software, e pelas atividades de apoio a estudantes e de caráter social e solidário.

No passado dia 8 de novembro, o Auditório José Marques dos Santos foi palco do Company’s Day, um evento que se realiza anualmente no âmbito do Programa FEUP Prime, do qual a Águas do Douro e Paiva (AdDP) é parceira desde dezembro de 2020 e que pretende aproximar dinâmicas empresariais, científicas e académicas, entre outras, valorizando assim o talento e o conhecimento produzidos.

Logo a seguir ao painel “O Futuro Inteligente” com as intervenções de Liliana Ferreira (DEI/Fraunhofer Portugal AICOS) e Luis Paulo Reis (DEI/LIACC), foi apresentado por este último o “Pitch Challenge”, um desafio onde quatro estudantes de doutoramento subiram a palco e em alguns minutos descreveram os trabalhos de investigação que desenvolvem.

Gonçalo Leão, estudante do Programa Doutoral em Engenharia Informática, foi o vencedor do desafio com “Robotic Bin Picking of Flexible Entangled Tubes”, trabalho que faz parte de uma linha de investigação de manipulação robótica de objetos flexíveis e com propensão para se emaranharem. O objetivo concreto deste projeto é ensinar um braço robótico, equipado com um sensor de visão 3D, a remover um item de uma pilha desordenada de ganchos, tubos ou cabos emaranhados, de forma a que não venham mais objetos agarrados (um problema na indústria chamado de “bin picking”). Para isso, Gonçalo está a explorar de que forma podemos usar supervised learning e reinforcement learning para determinar em qual objeto o robô deve agarrar, em que parte do objeto fazer a pega e o movimento a efetuar pelo braço após a pega (por exemplo, para rodar o braço de forma a fazer com que um objeto que tenha vindo agarrado a mais, caia de volta no recipiente).

Sobre o prémio, recebido pelas mãos do Vice Presidente da AdDP, Gonçalo diz-nos que o reconhecimento é para si muito importante pois “representa a valorização de um trabalho que tem sido demorado e muito desafiante”. O prémio mostra que existe uma procura na sociedade e na indústria para este tipo de soluções robóticas, que são úteis em diversos sistemas de produção, por exemplo para o fabrico e instalação de cabos e fios em veículos e eletrodomésticos, e também em sistemas de reciclagem, onde o seu trabalho pode servir de base para um sistema de recolha seletiva de resíduos. O premiado agradece todo o apoio da sua equipa de orientação, composta pelos Professores Armando Sousa, Germano Veiga e Bruno Siciliano, e também do CRIIS, o centro do INESC-TEC onde faz investigação e que que lhe tem dado todos os recursos e suporte necessários para o bom desenvolvimentos do trabalho.

O Centro de IA Responsável, liderado pela Unbabel, que tem a Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (FEUP) como centro de investigação do consórcio, realizou no dia 19 de novembro o Center for Responsible AI Forum ‘24, que, pela primeira vez, teve lugar no Porto, na Casa da Música. O evento reuniu startups de IA, centros de investigação e líderes da indústria para demonstrar seis produtos inovadores de Inteligência Artificial e discutir o impacto da IA na sociedade.

Durante o evento, foram anunciados os vencedores da 1ª edição dos prémios SPARK, que reconhecem os melhores trabalhos de investigação em IA Responsável entre alunos de mestrado e doutoramento. Entre os destaques, Cátia Teixeira, alcançou o 2º lugar dos 16 trabalhos a concurso, com a sua apresentação “Hubris Benchmarking with AmbiGANs”, desenvolvida no âmbito da sua tese de Mestrado em Engenharia e Ciência de Dados (MECD), em colaboração com Inês Gomes (estudante do Programa Doutoral em Engenharia Informática (ProDEI)) e Jan van Rijn (Professor na Leiden University).

Uma das principais limitações da I&D em ML/AI é a avaliação correta dos modelos e algoritmos. Estes modelos estão a assumir um papel cada vez mais importante na nossa sociedade e economia, mas a avaliação continua a centrar-se na precisão da previsão, que é reconhecidamente insuficiente. Cátia propôs o AmbiGANs, uma metodologia que gera conjuntos de dados de instâncias ambíguas para estimar se os modelos de previsão são demasiado confiantes.

O Fórum contou também com apresentações de outros estudantes do Departamento de Engenharia Informática, que exploraram novas metodologias para melhorar a avaliação de modelos e algoritmos:

Ricardo Inácio (estudante do Mestrado em Engenharia Informática e Computação (M.EIC), em curso) com Meta-learning and Data Augmentation for Stress Testing Forecasting Models, apresentado na Discovery Science;

Inês Gomes (estudante do ProDEI, em curso) com Finding Patterns in Ambiguity: Interpretable Stress Testing in the Decision Boundary, apresentado num workshop CVPR;

Luís Roque (estudante do ProDEI, em curso) com RHiOTS: A Framework for Evaluating Hierarchical Time Series Forecasting Algorithms, apresentado na KDD.

Além das apresentações académicas, o evento destacou-se por keynotes de renome, como Virginia Dignum (AI Advisory Body da ONU), Pedro Bizarro (Feedzai), Francisco Pereira (National Institute of Mental Health dos EUA), André Martins (Unbabel) e Pedro Saleiro (Opnova).

Com painéis como “AI Regulation – Time to (AI) Act”, o Fórum reforçou a importância de regular e utilizar a IA de forma ética e responsável, alinhando avanços tecnológicos com impacto positivo na sociedade.

Francisca Rocha Gonçalves, alumna do Programa Doutoral em Media Digitais, viu o seu projeto Underwater Ecotones no pódio dos três projetos escolhidos para as residências artísticas “Bauhaus of the Seas Sails”, uma iniciativa do CAM (Centro de Arte Moderna da Gulbenkian) em colaboração com os municípios de Lisboa e Oeiras.

A Residência “Arte & Ciência – A Call to the Sea” com o projeto Underwater Ecotones será liderado por Francisca Rocha Gonçalves (PT), em colaboração com Akira Kira, também alumna do Programa Doutoral em Media Digitais (PT), Johannes Goessling (DE) e Pedro Frade (PT), e propõe a investigação de paisagens sonoras, ruídos e vibrações subaquáticas, numa relação direta com espécies vivas, existentes na coleção do Aquário Vasco da Gama. Underwater Ecotones pretende ainda repensar o espaço museológico, imaginando as possibilidades e o impacto do que poderá vir a ser um museu-aquário no futuro.

Os três projetos colaborativos vencedores “têm em comum a capacidade de conjugar a arte com domínios tão diversos como a ciência, a gastronomia e o design, sob o mote da sustentabilidade e da relação com o ambiente marinho local – o estuário, o rio e o oceano.” Os projetos serão desenvolvidos até fim de dezembro e culminarão em instalações artísticas que se esperaram estar disponíveis para visita em fevereiro de 2025.

O trabalho de investigação de Francisca em ecologia acústica centra-se nos efeitos das vibrações subaquáticas e no movimento das partículas, explorando a forma como o ruído antropogénico afeta a vida aquática. Ao utilizar a arte sonora e as tecnologias criativas procura aumentar a consciencialização social e ambiental, traduzindo a investigação científica em expressões artísticas acessíveis. O seu trabalho oferece novas perspetivas não só para composições musicais, mas também para atuações ao vivo que promovem uma ligação mais profunda entre os seres humanos e o mundo natural.

Francisca apresentou também recentemente no Boil Festival (Serralves) a instalação ± 5.965 Fathoms, desenvolvida em colaboração com o artista digital Maotik, que imagina um ambiente especulativo inspirado nas profundezas da Fossa das Marianas (situado a leste das Filipinas é o local mais profundo do planeta com 10994 metros de profundidade). O mar profundo existe num complexo de extremos onde o som, a luz e o movimento são transformados pela pressão e pelo isolamento. O mar profundo existe num complexo de extremos onde o som, a luz e o movimento são transformados pela pressão e pelo isolamento.

Através de paisagens sonoras imersivas e elementos visuais, este trabalho AV convida o público a experimentar o mundo invisível do oceano profundo, onde a bioluminescência cintila na escuridão total e as vibrações de baixa frequência dão o tom.

Nestas profundidades, a luz mal penetra e o som transforma-se em ecos estranhos e reverberantes.

O público foi convidado a interpretar o que a vida e o som podem sentir nestes ambientes extremos sob imensa pressão, onde a linha entre a realidade e a imaginação se esbate.

O portfólio da artista pode ser visto na sua página web.

Carlos Soares, docente do DEI e investigador em Inteligência Artificial e Machine Learning, participou no passado dia 6 de novembro, numa reunião executiva da Câmara Municipal de Matosinhos, apresentando um seminário intitulado “A IA morreu. Longa vida à IA!“, que serviu de base para um discussão sobre as oportunidades e riscos desta tecnologia, no âmbito da administração pública e local, mas também na sociedade em geral.

“Compreender o potencial impacto da transformação provocada pela Inteligência Artificial na criação de valor das organizações e melhorar o ‘QI digital’ dos elementos executivos envolvidos – só desta forma será possível conhecer o essencial dos novos conceitos da Inteligência Artificial antes da sua integração nos processos, permitindo um envolvimento mais eficaz dos órgãos de governança e gestão, nos temas da Transformação Digital apoiada por essa tecnologia” refere Carlos Soares.

Durante a sessão foram abordadas questões que permitiram apresentar ao Executivo da Câmara Municipal de Matosinhos o potencial mas também os desafios de aplicar IA nas organizações:

– Situação atual da IA e do hype respetivo: o progresso recente da IA colocou a área sob os holofotes da comunicação social comum, alternando entre o anúncio de uma vida melhor para todos e o fim do mundo. O objetivo é clarificar a diferença entre a histeria e a realidade sobre esse progresso;

– Como obter valor para as organizações através de LLMs: a face mais visível do progresso em IA são os Large Language Models (LLM), popularizados em sistemas com o ChatGPT. O objetivo é perceber o que são realmente, que valor pode ser obtido pela sua utilização mas também quais são as limitações e riscos respetivos;

– Como obter valor para as organizações com outros dados: os LLMs representam apenas uma parte muito limitada do potencial da IA, apesar da sua notoriedade pública. O objetivo é ilustrar o potencial da aplicação de outras técnicas de IA, muitas vezes com maior valor potencial do que as LLMs.

O docente do DEI acrescenta ainda que “a preocupação é apresentar os conceitos de uma forma acessível a pessoas que não tenham um perfil tecnológico, mas, simultaneamente, suficientemente profunda para que fiquem a saber os princípios gerais de funcionamento de sistemas como o ChatGPT.”